Posted by on May 9, 2018 5:14 pm
Tags:
Categories: Uncategorized

Source: Nature sub journal:the Chinese team to bring CRISPR new breakthrough 1 month to complete the multi-year work

日前,《自然》子刊&# 12298;Nature Biotechnology》上刊发了一项来自华人学者的重要研究。来自伊利诺伊大学厄巴 纳 – 香槟分校(UIUC)的华人学者赵惠民教授团队开发出了一项全新的 CRISPR技& #26415;,它有望极大加速基础研究的进程。

▲赵惠&# 27665;教授课题组。从左到右:赵惠民教授,Mohammad Hamedi Rad&#Identification Number Of 65292;Zehua Bao&#Identification Number Of 65292;Pa Xue,以及 Ipek Tasan(图片来源& #65306;L. Brian Stauffer)

“过去,研究人员需要花上好几年,才能敲除掉酵母里的每 一个基因,” 赵惠民教授说道:“利用我们的 CHAnGE技术,只要大约一个月& #30340;时间,一个人就能做出酵母整个基因组的突变体。”

我们知道&#65292 ;在经典的遗传学中,想要了解一个基因有什么功能,最常规的方法&#65292 ;就是敲除这个基因,然后观察生物出现了什么异常。这个思路在过&#21435 ;的几十年里屡试不爽,为生物学的进步做出了重要贡献。但不可否&#35748 ;,这个思路本身也存在着技术上的瓶颈。

▲酿酒酵母( Saccharomyces cerevisiae)是经典模式生物(图片来源:By Mogana Das Murtey and Patchamuthu Ramasamy ([1]) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons)

在经典模式生& #29289;酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,基因与基因之间的间隔非常近,甚至会出现基&#22240 ;重叠的现象:一条基因里的 DNA 片段,同时也参与了另一条基因的组成。这就给常规的基因敲除手段带&# 26469;了不便。可以想象,如果移除某一条基因的片段,很有可能也会影&# 21709;到另一条基因。这样一来,我们就无法精准地知道单条基因的作用&# 12290;

为了突破这个瓶颈,赵惠民教授团队结合 CRISPR/Cas9基因编辑技术,以及 同源修复技术,开发出了一种叫做 CHAnGE的工具。它能依靠 CRISPR/Cas系统的高精确 性,对单个基因的单个“字母”进行删除。这样一来,被影响的基因&# 20250;由于出现“移码突变”而被敲除,相邻的基因则不受影响。

▲这项系统的设计(图片来源:《Nature Biotechnology》)

“我们能在整 个基因组里引入单碱基的突变。这能给相邻的基因功能造成最小的干 扰,帮助我们研究单个基因的重要性,” 赵惠民教授评论道:“这是&# 21069;所未有的精准度。”

开发完这项工具后,赵惠民教授团队也建立 了一个突变酵母的文库。任何研究人员只要花上 50 美元,就能获得带&#26377 ;特定突变的酵母。

除了加速基础研究之外,研究人员指出,这项 技术在工业上也有着实际应用。目前,酵母能协助人类生产乙醇、药 物、以及其他工业级的化学品。通过对酵母基因更深的认识,我们有 望培育出有高产量的酵母,提高生产效率。

在 CRISPR领域,已有多名华 人学者做出了重要的学术贡献。我们祝贺赵惠民教授团队的这项研究登上《Nature Biotechnology》,也期待未 来能有更多华人学者带来新的突破!

Published at Wed, 09 May 2018 17:14:48 +0000